第一轮测试,车速150km/h,爆胎,ET9稳定直行!
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第二轮测试,车速160km/h,爆胎,ET9依然保持循迹性,车身姿态稳定,几乎没有出现车身横摆与晃动,最终稳稳停住,「高速爆胎测试」圆满成功!
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这是在今年NIO Day现场播放的视频中呈现的震撼一幕。斌哥不顾危险,亲测蔚来ET9在超高速下突遇外力造成爆胎时的车辆稳定性,给现场和线上观看的朋友都留下了深刻印象。
你一定好奇,斌哥驾驶ET9亲自测试的技术底气何在?ET9在高速爆胎状况下依然安全、稳定控车,到底是如何做到的?
本期Tech Talk,我们邀请到了蔚来车辆横向运动控制工程师Q.强,和蔚来车控平台软件交付工程师HL.张,为我们揭开其中的秘密。
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爆胎一旦发生
就可能酿成严重事故
首先我们用一组数据,为大家科普一下「高速爆胎」有多危险。
早在20年前,《中华创伤》杂志就刊登过一篇名为《爆胎与高速公路交通事故的相关性分析》的论文。文中提到,在1998-2000年3年间,广深高速(11.700, 0.07, 0.60%)公路共发生交通事故2,484起,其中848起事故的发生就是由于车辆爆胎,发生率为34.14%,占到近三分之一。每年4-9月份为爆胎高发时期,占爆胎事故的56.84%,超过了半数。
千禧年前后,国内家用车市场刚兴起「10万元家轿」的理念,私家车普及率不高。如今,我国早已成长为千万辆级的家用车超级大市场,每年因爆胎引发的事故数量更为惊人。
一份来自公安部的数据显示,2022年全国高速公路交通事故总计7,895起,共造成2,002人死亡,其中18.7%由爆胎引发。无独有偶,美国国家公路交通安全管理局的数据也显示,2022年全美共计有562人因为爆胎相关事故丧生。
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以上数据表明,「爆胎」导致的高事故率和高致死率堪称全球性难题,一旦在高速公路上因轮胎爆裂发生车辆失控,即便专业赛车手都很难把车救回来。
要解决这一难题
车辆要具备什么能力?
高速爆胎之所以危险,直接原因是事发过于突然,突然到远远超出大多数驾驶者的反应时间和控车能力。因此,要解决高速爆胎后的车辆失稳问题,首先要「反应够快」,要在极短时间内准确判断车辆状态,这是实现稳定控车的先决条件。
其次就是整车底盘的联动配合,需要车辆能快速调动底盘执行部件,实现转向、车身姿态、扭矩的精准控制,从而将车辆从失稳工况下成功「改出」,进入稳定状态。
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但目前,这样的要求是传统汽车的技术配置无法实现的。当下市面上主流的胎压监测装置(TPMS),从感知到响应,整个过程大概需要4秒。假设车辆以120km/h的速度行驶,等4秒后做出响应,车辆已开出近130米,势必凶吉未卜。
同时,传统汽车底盘的控制模块相对独立,相互间没有一个「中央大脑」去统一调度,因此底盘的各部分也无法在爆胎发生后协同工作,控车也就无从谈起。
毫秒级响应
是爆胎后控车的先决条件
作为划时代的智能电动行政旗舰,蔚来ET9使用了先进数字架构,不仅拥有打通所有传感器、控制器、执行器的强大中央大脑,还使用以太环网作为主干通信网络,千兆级带宽,端到端通信延迟仅1毫秒,能够实现数据的快速传输,这就为「反应够快」打下坚实基础。
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这里给大家透露两组数字:我们与合作伙伴联合开发的新型高频低功耗采样的胎压传感器,每125毫秒即可检测一次胎压变化;如发生爆胎,300毫秒内天行底盘即可收到信号,立即「忙碌」起来。
这就意味着ET9的传感器能及时、精准地向中央大脑「上报」爆胎事件,从而让融合控制系统在极短时间内调动线控转向、全主动悬架、后轮转向等底盘执行器,主动地让车身保持平稳,保持循迹性。
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三大环节
在爆胎后实现「安稳硬控」
那么,蔚来ET9的高速爆胎控制功能是如何运行的呢?主要分为三个步骤:
1. 爆胎感知
在感知环节,前面我们也提到,快是核心要素。蔚来ET9的胎压感知硬件——直采式胎压传感器,是一套定制化的专属硬件,125毫秒采样周期比传统的TPMS响应时间提升了32倍,是毫秒级的胎压监测。
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同时,根据实际爆胎的测试数据,工程团队通过总结爆胎模型,不断调整改进传感器参数,使传感器不仅能快速准确地识别爆胎场景,还能过滤各种颠簸路面导致轮胎压力变化产生的误报,让ET9的天行底盘、主动安全系统及时、精准介入,为车辆稳定性控制打好基础。
2. 座舱警告提醒与服务联动
爆胎后,座舱将同步调用爆胎信号,通过声音和信息弹窗方式提醒驾驶者。爆胎警告还会同步上报至服务运营后台,依托蔚来强大的售后服务网络和体系能力实现快速响应,及时提供救援、换胎等服务。
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3. 底盘主动控制
就在爆胎发生的300毫秒内,ET9天行底盘各执行器即开始参与车辆控制,三大控制系统各司其职,协同合作:
方向控制:
线控转向和后轮转向系统于230毫秒内介入修正方向,在直线行驶工况会修正同轴车轮的不平衡纵向力,在弯道场景会修正前后轴不平衡的侧向力,避免车身姿态进入横摆、蛇形状态;
线控转向通过阻尼力矩补偿控制,基于不同车速和驾驶员打方向的速率,加重转向手感,减少驾驶者在惊慌状态下的误操作。
电子稳定控制:
若线控转向和后轮转向干预不足以稳定车辆,将进入第二道防线:BCU(Brake Control Unit,制动控制单元);
通过BCU调动ESP(电子稳定控制系统)参与爆胎控制,10毫秒内就能调整未发生爆胎车轮的扭矩分配,让驾驶者实现「无感」控车。
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车身姿态控制:
爆胎后轮胎缺气,会导致车身倾斜,此时全主动悬架仅需1毫秒就能快速自动调平车身姿态,避免失控,也能减少驾乘人员的不安感。
多种测试场景
极致探索爆胎控制边界
基于全栈软硬件自研,立足于蔚来整车全域操作系统「SkyOS · 天枢」高可靠性的优势,再结合创新融合感知系统毫秒级识别爆胎的高性能,最后通过整车各域的功能配合,我们终于实现了一整套基于高速爆胎场景的闭环控制逻辑——毫秒级响应,厘米级偏航。
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此前斌哥亲测高速爆胎控制,给我们直观呈现了ET9在150km/h和160km/h两个车速状态下,单侧后轮爆胎后所表现出来的极强稳定性。
实际上,ET9能应对的爆胎状况,并不局限于单侧后轮。在150km/h车速下,我们也进行了右侧前、后轮同时爆胎的测试,ET9依然维持了极高的稳定性。
除了直线行驶测试外,我们还做过「弯道爆胎控制测试」,ET9依然能维持既定的转向行驶路径。
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由于在弯道场景前后轴爆胎时,车辆的转向特性变化不一致,同时较大的侧向加速度叠加爆胎,车辆也会有失稳的风险。因此,弯道爆胎的控制难度比直线更高。
ET9针对弯道前后轴爆胎,设计了不同的横摆补偿策略。经过测试验证,ET9可以在最高0.6G侧向加速度、相当于80km/h车速下过弯发生爆胎后,依旧维持原有的行驶轨迹,不偏不移,在危险场景来临时为用户更添一份安心体验。
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这里给大家小小剧透一下,我们即将再次进行高速爆胎测试,届时将向大家展示更全面、更多样的测试细节。
「每一点安全提升,都值得全力以赴」,这是蔚来一以贯之的安全研发和设计理念。在高速爆胎控制功能的守护下,智能电动行政旗舰蔚来ET9的安全表现更加全面,让用户既能安心出行,也能安稳度过前行路上的「波折」。
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关于ET9高速爆胎控制功能,你还有哪些感兴趣的信息?欢迎在评论区留言。更多硬核知识,请持续关注Tech Talk。
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